JP2012025358A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】粘性ゴムのタイヤ幅方向およびタイヤ周方向の双方への流動を抑制し、トレッド部からショルダー部にわたり優れたパンク防止性能を発揮すると共に、乗り心地性の向上を図ることができる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド部１２からショルダー部１４にわたるタイヤ内面３０にシーラント層３２が設けられている。シーラント層３２が位置するタイヤ内面３０に、タイヤ内面３０から突出する多数の突起３４が設けられている。シーラント層３２は、カバーシートゴム３６の内側の密閉空間３８に封入された粘性ゴム３２０２で構成されている。突起３４はタイヤ内面３０からタイヤ径方向に沿って柱状に突設し、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向に対してランダムに並べられて設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明はパンク防止性に優れた空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤが釘踏みによりパンクしたときの対策用として、トレッド部に対応するタイヤ内周面に粘性ゴムからなるシーラント層を設けるようにしたものが知られている。タイヤが釘踏みによりトレッド部に貫通孔が生じても、その貫通孔にシーラント層の粘性ゴムが浸入してシールを行い、内圧を維持するというものである（特許文献１）。

しかし、シーラント層の粘性ゴムは流動性を有するため、高速走行時に遠心力により粘性ゴムがタイヤ内周面のタイヤ幅方向中央に流動し、ショルダー域におけるシーラント層が薄くなってしまう現象が発生する。そのため、ショルダー部で釘踏みした場合、シール性（パンク防止性能）が十分に得られなくなってしまうという問題があった。
そこで、シーラント層内に該シーラント層の厚さ方向及びタイヤ周方向に延びる複数の仕切りをタイヤ幅方向に間隔をおいて設けた空気入りタイヤが提供されている（特許文献２）。

特開昭５３−５５８０２号公報 特開２００６−１４２９２５号公報

しかしながら、上述の仕切りでは、粘性ゴムのタイヤ幅方向への流動を抑制できるものの、粘性ゴムのタイヤ周方向への流動を抑制することができない。
そのため、粘性ゴムがタイヤ周方向に流動し、タイヤ周方向において粘性ゴムの偏りが生じ、タイヤ全体の質量バランスの乱れにより振動が発生することが考えられ、乗り心地性を向上する上で改善の余地があった。
本発明は、前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、粘性ゴムのタイヤ幅方向およびタイヤ周方向の双方への流動を抑制し、トレッド部からショルダー部にわたり優れたパンク防止性能を発揮すると共に、乗り心地性の向上を図ることができる空気入りタイヤを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、トレッド部からショルダー部にわたるタイヤ内面にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層が位置するタイヤ内面に、タイヤ内面から突出する突起がタイヤ周方向およびタイヤ幅方向に対してランダムに並べられて多数設けられていることを特徴とする。

シーラント層を構成する粘性ゴムのタイヤ周方向およびタイヤ幅方向の流動が多数の突起により抑制される。

本発明の空気入りタイヤの断面図である。 突起が設けられたタイヤ内面の斜視図である。

図１において、空気入りタイヤ１０は、トレッド部１２からショルダー部１４、サイドウォール部１６を経てビード部１８のビードコア２０で折り返されるカーカス層２２と、トレッド部１２の内部でカーカス層２２の外側に設けられたベルト層２４と、カーカス層２２の内側に設けられたインナライナー２６とを備え、インナライナー２６によりタイヤ内面３０が形成されている。

そして、トレッド部１２からショルダー部１４にわたるタイヤ内面３０にシーラント層３２が設けられている。
また、シーラント層３２が位置するタイヤ内面３０に、タイヤ内面３０から突出する多数の突起３４が設けられている。

シーラント層３２は粘性ゴム３２０２で構成されている。
詳細には、シーラント層３２は、トレッド部１２からショルダー部１４におけるタイヤ内面３０との間に間隔をおいて設けられその両側がタイヤ内面３０に取着されたカバーシートゴム３６と、このカバーシートゴム３６とタイヤ内面３０との間に形成された密閉空間３８と、この密閉空間３８に封入された粘性ゴム３２０２とで構成されている。
本発明において、シーラント層３２を形成する粘性ゴム３２０２（シーラント用ゴム組成物またはシーラント材）としては、ポリイソブチレン又はイソプレン低含有ブチルゴムとパーオキサイドとを含むゴム組成物が好ましく用いられる。ゴム成分は、分解ポリマーを生成するポリイソブチレンの他、イソプレンなどを少量共重合したゴムが用いられ、共重合体の場合は、不飽和度が２．２モル％以下のポリイソブチレン・イソプレンゴムが好適に用いられる。また、上記シーラント用ゴム組成物におけるゴム成分として、上記ポリイソブチレンまたは共重合体を５０重量％以上含有することが好ましい。このシーラント用ゴム組成物に配合される他のゴム成分としては、例えば天然ゴム、スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴムなどが挙げられる。

また、シーラント用ゴム組成物中のパーオキサイドは、ゴム成分１００重量部に対し、０．２から２０重量部にすることが好ましい。パーオキサイドの配合量が少ないと、ポリイソブチレン等のパーオキサイド分解質のポリマーが十分に分解されないため、十分なパンク防止効果が得られないことがある。また、パーオキサイドの量が多すぎると、パーオキサイド分解質のポリマーの分解が進みすぎてシーラント層の粘度が低くなりすぎる傾向がある。

本発明に用いられるパーオキサイドとしては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、Ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイドなどのアシルパーオキサイド類、メチルエチルケトンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類、１−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシフタレートなどのパーオキシエステル類、ジ−ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、１，３−ビス（１−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンなどのアルキルパーオキサイド類、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類などのアルキル基などが挙げられる。

また、カバーシートゴム３６は、シーラント層３２のベタツキを防止する機能を持つものであればよい。例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エチレンブロピレンジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ、ＣＨＣ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、およびクロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料が挙げられる。
カバーシートゴム３６の厚さは０．５〜２．０ｍｍが好ましい。厚さが薄すぎると、強度が低下して破損しやすく、また厚すぎると、タイヤ重量を増加させることになる。

突起３４はタイヤ内面３０からタイヤ径方向に沿って柱状に突設し、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向に対してランダムに並べられて設けられている。
突起３４は、粘性ゴム３２０２の流動を抑制できる形状であればよく、例えば、四角柱状または円柱状または四角錘状または三角錐状または円錐状など、従来周知、公知の様々な形状が採用可能である。

突起３４が、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向の双方向に対してランダムに並べられて多数設けられることにより、シーラント層３２の粘性ゴム３２０２のタイヤ周方向およびタイヤ幅方向の流動が抑制され、高速走行時の遠心力が大きくなっても、シーラント層３２の粘性ゴム３２０２のタイヤ周方向およびタイヤ幅方向中央への流動を抑制可能になる。
したがって、粘性ゴム３２０２のタイヤ幅方向中央への流動を抑制できることから、ショルダー領域のシーラント層３２の厚みの減少を抑制でき、パンク防止性能を向上する上で有利となる。
また、粘性ゴム３２０２のタイヤ周方向への流動を抑制できることから、タイヤ周方向における粘性ゴム３２０２の偏りを抑制でき、タイヤ全体の質量バランスをタイヤ全周にわたって均等に保ち、振動の発生を抑制して乗り心地性を向上する上で有利となる。

シーラント層３２のタイヤ径方向に沿った厚さ（カバーシートゴム３６の厚さを除いた粘性ゴム３２０２の厚さ）は、タイヤ重量を不必要に増加させることなくパンク防止性能を発揮させる観点から、１mm〜１０mmが好ましく、３mm〜７mmがより好ましい。
また、突起３４のタイヤ径方向に沿ったタイヤ内面３０からの高さは、粘性ゴム３２０２の流動を抑制する観点から、シーラント層３２の厚さと同等か、シーラント層３２の厚さよりも大きな寸法で形成されることが好ましい。例えば、シーラント層３２の厚さが、１mm〜１０mmの場合には、突起３４の高さは、１mm〜１５mmが好ましく、シーラント層３２の厚さが、３mm〜７mmの場合には、突起３４の高さは、４mm〜１０mmが好ましい。

また、突起３４は、タイヤ幅方向の端部よりもタイヤ幅方向の中央になるほど大きな高さで形成されていることが好ましい。
これは、タイヤ軸心からタイヤ内面３０までの距離が、タイヤ幅方向の両端から中央に向かうにつれて次第に大きくなるように変化しており、これに対応してシーラント層３２の厚さも、タイヤ幅方向の両端よりもタイヤ幅方向の中央になるほど大きな寸法になるためである。

また、タイヤ内面３０の単位面積当たりに対する突起３４の密度は、タイヤ幅方向の中央よりもタイヤ幅方向の端部になるほど大きな値になることが好ましい。
これは、ショルダー部１４におけるタイヤ内面３０は、トレッド部１２におけるタイヤ内面３０から盛り上がっており、遠心力により粘性ゴム３２０２がタイヤ幅方向の中央部に流動し易くなるため、ショルダー部１４におけるタイヤ内面３０の粘性ゴム３２０２に対する突起３４の保持力を高め、粘性ゴム３２０２のタイヤ幅方向の端部から中央への流動を効果的に抑制するためである。
また、上述のように、突起３４を、タイヤ幅方向の端部よりもタイヤ幅方向の中央になるほど大きな高さで形成した場合に、突起３４を均等な密度で配置すると、タイヤ幅方向の中央と端部では質量バランスが悪くなることが考えられる。そこで、突起３４をタイヤ幅方向の中央よりもタイヤ幅方向の端部になるほど大きな密度で配置すると、タイヤ幅方向の中央と端部での質量バランスを保ち、タイヤのユニフォーミティを向上する上で有利となる。
なお、突起３４の底面積は、タイヤ内面３０の単位面積当たりに対する突起３４の密度にもよるが、粘性ゴム３２０２の流動を抑制する観点からすると、突起３４の底面積は４〜１０ｍｍ^２が好ましい。
そして、例えば、突起３４の底面積を４〜１０ｍｍ^２とし、突起３４をタイヤ幅方向の中央よりもタイヤ幅方向の端部になるほど大きな密度で配置する場合、タイヤ幅方向の中央部でタイヤ幅方向に沿ったシーラント層３２の総幅の６０%までの領域３２Ａを１０ｃｍ^２当たり１〜５本とし、その両側の８０%までの領域３２Ｂを１０ｃｍ^２当たり２〜１０本とし、残りの領域３２Ｃを１０ｃｍ^２当たり３〜１５本とすればよい。

また、突起３４の製作は、例えば、インナライナー２６を厚めに形成しておき、加硫時に、突起３４に対応した孔を有するブラダーでインナライナー２６を押し込むことで形成し、加硫後に、カバーシートゴム３６の両側を接着剤や熱溶着によりタイヤ内面３０に貼り付け、カバーシートゴム３６に設けたエア抜き孔から内部の空気を抜きつつ、カバーシートゴム３６に設けた注入口から粘性ゴム３２０２を密閉空間３８に注入してもよい。
なお、インナライナー２６のゴムとしては、従来公知のものがいずれも採用可能である。例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エチレンブロピレンジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ、ＣＨＣ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、およびクロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料が挙げられる。

また、突起３４の製作は、例えば、突起３４を有する基板シートを設け、この基板シートを、加硫後のタイヤ内面３０に貼り付け、前記と同様に、カバーシートゴム３６の両側を接着剤や熱溶着によりタイヤ内面３０に貼り付け、カバーシートゴム３６に設けたエア抜き孔から内部の空気を抜きつつ、カバーシートゴム３６に設けた注入口から粘性ゴム３２０２を密閉空間３８に注入してもよい。
なお、タイヤの内圧により、また、タイヤの回転時の遠心力により、カバーシートゴム３６は突起３４の先端に押圧されるため、突起３４の先端はカバーシートゴム３６に取着されていてもよく、取着されていなくてもよい。
また、タイヤの回転時の遠心力により、粘性ゴム３２０２はタイヤ内面３０に押圧されるため、密閉空間３８に、粘性ゴム３２０２のみが封入されていてもよく、あるいは、空気が残存していてもよい。

１２……トレッド部、１４……ショルダー部、２２……カーカス層、２６……インナライナー、３０……タイヤ内面、３２……シーラント層、３２Ａ……粘性ゴム、３４……突起、３６……カバーシートゴム、３８……密閉空間。

Claims (4)

1. トレッド部からショルダー部にわたるタイヤ内面にシーラント層が設けられた空気入りタイヤにおいて、
   前記シーラント層が位置するタイヤ内面に、タイヤ内面から突出する突起がタイヤ周方向およびタイヤ幅方向に対してランダムに並べられて多数設けられている、
   空気入りタイヤ。
2. 前記シーラント層は、タイヤ径方向に沿った厚さを有し、
   前記突起は、前記シーラント層の厚さと同等か前記シーラント層の厚さよりも大きい寸法の高さで形成されている、
   請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記突起は、タイヤ幅方向の端部よりもタイヤ幅方向の中央になるほど大きな高さで形成されている、
   請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記突起は、タイヤ幅方向の中央よりもタイヤ幅方向の端部になるほど大きな密度で配置されている、
   請求項１乃至３に何れか１項記載の空気入りタイヤ。

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